第三章真核微生物1

第三章 真核微生物教学内容1.了解真菌的细胞结构；3.掌握真菌的繁殖及其特点； 4.了解真菌各主要类群的特点及其与人类的关系。2.掌握真菌的一般形态和菌丝特化；真核微生物是指细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物。包括真菌、藻类和原生动物。类 型特征 真 菌 藻 类 原 生 动 物 叶 绿 素和光合作用 无 有 无 细 胞壁及成分 有 有 无 几丁 质 或 纤维素 纤维 素 获 得 营 养的方式 吸收 吸收 捕食和吸收 营 养 类 型 化能有机 营 养型 光能无机 营 养型 化能有机 营 养型 真核微生物的种类约占微生物总数的 95%以上。从个体形态、群体形态、营养吸收、代谢类型、代谢产物、遗传特性、和生态分布诸方面，真核微生物都展现出一幅多样化的画面。真菌与人类的关系真菌在自然界分布广泛，与人类的生产、生活关系密切，是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物。与人类的关系如下：2.引起物品霉变：如面包和果酱上白色或灰色的毛状物，粮食的发霉；全世界平均每年由于霉变而不能食（饲）用的谷物约占 2%。3.引起动植物疾病：我国在 1950年发生的麦锈病和 1974年发生的稻瘟病，使小麦和水稻分别减产了 60亿公斤。4.转化物质：腐生型霉菌在自然界物质转化中具有十分重要的作用，有的可用于生产有用物品：风味食品、酒精、抗生素（青霉素、灰黄霉素）、有机酸（柠檬酸、葡萄糖酸、延胡索酸等）、酶制剂（淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等）、维生素、甾体激素等。5.生产有用物质：在农业上用于生产发酵饲料发酵、植物生长刺激素（赤霉素）、 杀虫农药（白僵菌剂）等。1.作为食物：不同的蘑菇和菌类。第一节 真菌的形态结构 一 .真菌的概念及特点三 .真菌的细胞形态二 .真菌的细胞结构四 .真菌的菌丝特化真菌是具有细胞核，细胞壁含有几丁质和（或）纤维素，不进行光合作用，以吸收方式获得营养，以产生孢子的方式进行繁殖的丝状体生物。一 .真菌的概念及特点真菌霉菌（ Mold）酵母菌（ yeast）蕈菌（蘑菇） 丝状真菌单细胞真菌大型真菌真菌是一类低等的真核生物，其特点如下：1.有明确的核膜包围细胞核，可进行有丝分裂；2.细胞质中含有线粒体但没有叶绿体，不进行光合作用，无根、茎、叶的分化；3.以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖；4.营养方式为化能有机营养（异养）、好氧；5.不运动（仅少数种类的游动孢子有 1-2根鞭毛）；6.种类繁多，形态各异、大小悬殊，细胞结构多样。二 .真菌的细胞结构真菌细胞属于真核细胞，具有细胞壁、细胞膜、线粒体等细胞器，以及各种储藏物颗粒。有的真菌在生活周期的某个阶段细胞还能形成鞭毛。葡聚糖占 80 90%，还有脂类和蛋白质。不同真菌细胞壁的组成有较大的差别，比较高等的、陆生真菌，如子囊菌、担子菌和半知菌的细胞壁由几丁质 葡聚糖组成；而低等的、水生真菌，如鞭毛菌则由纤维素组成。1.细胞壁 真菌细胞壁质地较坚硬，起固定细胞外形和维持原生质体膨压的作用。（ 1）细胞壁的化学组成葡聚糖是构成细胞骨架的主要物质，以几丁质和纤维素为主。（ 2）细胞壁的结构对粗糙脉孢菌的研究表明生长中的菌丝细胞壁分为三层：外层： 不定形的 -葡聚糖，厚 8090 nm；中层： 由糖蛋白构成的粗网状结构，厚 2540 nm；内层： 由夹杂着蛋白质的几丁质微纤维构成，厚 20nm。 几丁质的机械强度较大，在构建细胞形状上起重要作用。2.细胞膜和内质网膜 真菌的细胞膜是典型的单位膜，主要由脂蛋白组成，有的还含有 甾醇 。特殊处在于在细胞膜表面常可见膜的折叠部分，称为质膜体 （ Plasmalemmasomes）。 如同鞘一样包围着细胞膜，但因受细胞壁的挤压而陷入细胞膜中。质膜体沿细胞膜长达 300nm， 宽 20 30nm。内质网膜上有核糖体，大小为 80S， 而线粒体中的核糖体大小则为 70S， 与细菌核糖体大小相似。质膜体3.细胞核 核外由核膜包围，其中含有染色体、核仁和核质。核膜与内质网相联，核膜上有核膜孔，是核内外物质交换的通道。染色体主要由 DNA和蛋白质组成， DNA含量占细胞总DNA量的 80 99%，其余的 DNA位于线粒体中。真菌染色体常与组蛋白结合。组蛋白是一种碱性蛋白，由五种蛋白质组成，即 H1、 H2A、 H2B、 H3、 H4。 真菌的染色体也可进行有丝分裂和减数分裂。不同真菌的染色体数差别很大，如构巢曲霉为 8，酿酒酵母为 17等。 核仁富含 RNA， 核质在细胞分裂间期充满整个细胞核的空间，有半流动性，主要成分是蛋白质。 4.细胞器5.贮藏物质 主要是脂肪和糖原。真菌的细胞器与其他真核生物相似，包括线粒体(Mitochondria)、 内质网 (Endoplasmic reticulum)、 液泡 (Vacuoles)、 泡囊 (Vesicle)、 高尔基体 (Dictyosome)、 微体 (Microbodies)和结晶内含物等。在较老的菌丝、孢子和游动孢子中可看到许多大小不等的脂球；糖原一般在成熟的细胞中含量丰富，常在细胞某一特定部位积累。6.鞭毛 结构： 由伸出胞外的鞭杆、嵌埋在胞膜上的基体及把这两者相连的过渡区 3部分组成。鞭杆的横切面呈 “9+2”型结构 。即中心有一对包在中央鞘中的相互平行的中央微管，其外被 9个微管二联体围绕一圈，整个微管由鞭毛外膜包裹。每条微管二联体由 A、 B两条中空的亚纤维组成。基体与线粒体连接，可保证鞭毛获得运动所需的能量。鞭毛的化学组成主要为蛋白质。运动方式为挥鞭式。鞭毛是水生鞭毛菌形成的游动孢子的运动器官。真菌的鞭毛有两种类型：即茸鞭 （ Tinsel flagella） 和 尾鞭（ Whiplash flagella）。游动孢子的鞭毛三 .真菌的细胞形态真菌的个体称为菌体（ Thallus）， 由营养体和繁殖体组成。 菌体是由分枝或不分枝的菌丝构成的。1.菌丝菌丝（ Hyphae） 是一种管状细丝，是构成真菌营养体的基本单位，单细胞或多细胞 。菌丝以尖端生长并可产生较多的分枝。菌丝多次分枝则可形成菌丝体。按细胞形态，真菌的菌丝分为无隔菌丝和有隔菌丝两种类型。无隔菌丝相当于单细胞菌丝，无隔膜，有分枝，多核；仅在形成繁殖器、菌丝受到伤害或死亡时产生一个横隔。一般低等的水生鞭毛菌和接合菌形成这种类型的菌丝。有隔菌丝内形成隔膜将菌体分割为多细胞，每个细胞内含有一个、两个或多个细胞核。大多数真菌属此类型。 2.菌丝体 菌丝体 （ mycelium） 是由分枝菌丝互相交错缠绕形成的一团菌丝，菌丝体是大多数真菌的营养体。真菌的菌丝直径约为 310mm， 比一般细菌细胞和放线菌菌丝大几到几十倍。真菌的菌丝已经具有了形态与功能上的分化，根据功能可分为三种类型：菌丝类型营养菌丝气生菌丝繁殖菌丝四 .真菌菌丝的特化真菌的菌体已经具有了形态和功能上的分化，在一定生活阶段或一定的条件下可形成各种特殊的菌丝结构。 菌丝体特化的营养菌丝特化的气生菌丝吸收营养附着休眠延伸捕捉线虫简单假根吸器菌核菌索菌环菌网复杂附着胞附着枝匍匐枝无性有性分生孢子头孢子囊担子无性分生孢子器分生孢子座有性 子囊壳子囊盘闭囊壳1.营养菌丝的特化形态假根（ Rhizoids）： 菌丝向基质伸出的根状结构。具有支撑和吸收营养的作用。匍匐枝（ Stolon）:又称匍匐菌丝。在固体基质上长出的与表面平行、具延伸功能的菌丝。 （ 1）假根和匍匐枝（ 2）吸器（吸胞 ）吸器（ Haustoria） 是指有些寄生在植物上的病原真菌，当侵入寄主后菌丝只在寄主细胞间蔓延，而自菌丝侧生出一个短分枝伸进寄主细胞专门吸取营养用。形态有拳头状、 丝状、手指状或不规则状，寄主细胞并未受到破坏，吸胞不断吸取寄主的营养供真菌生长。 （ 3）附着胞许多寄生型真菌在其芽管或老菌丝顶端发生膨大，并分泌粘性物，借以牢固地粘附在宿主的表面，这一结构称为附着胞。附着胞上再形成纤细的针状感染菌丝，可侵入宿主的角质层吸取营养 。（ 4）附着枝若干寄生真菌由菌丝细胞生出 1-2个细胞的短枝，以将菌丝附着于宿主上，这种特殊的结构即为附着枝。（ 5）菌核菌核 （ Sclerotia） 是由菌丝密集地交织在一起而形成的一种休眠的菌丝组织。其外层较坚硬、色深，内层疏松，大多呈白色。在不良条件下可保存数年生命力。（ 6）菌丝束和菌索 菌索（ Rhizomorphs） 是大量菌丝平行聚集并高度分化而成的根状特殊组织。分布于地面下或树皮下，起促进蔓延和抵御不良环境的作用。 菌丝束（ Mycelial strands） :是由许多未经任何特殊分化的菌丝平行排列并聚集而成的一束菌丝。主要起运输水分和养分的作用。 菌索（ 7）菌丝陷阱菌丝陷阱（ Hyphal traps） :包括菌环（ Ring） 和菌网（ Net）。 指真菌中一些具有捕食能力的菌种所产生的菌丝特殊结构，呈圈环或网状，可捕捉线虫或微小动物。形成菌丝陷阱后进一步从这类环或网上生出菌丝侵入线虫体内，吸收营养。2.气生菌丝的特化形态气生菌丝主要特化成各种形态的子实体。子实体是指在其里面或上面可产生孢子的、有一定形状的任何构造。（ 1）简单的子实体子实体产生无性孢子产生有性孢子分生孢子头孢子囊担子（ 2）复杂的子实体子囊果复杂子实体产生无性孢子产生有性孢子分生孢子器分生孢子座分生孢子盘闭囊壳子囊壳子囊盘能产有性孢子的、结构复杂的子实体称子囊果。在子囊和子囊孢子发育过程中，从原来的雌器和雄器下面的细胞上生出许多菌丝，它们有规律地将产囊菌丝包围，就形成了有一定结构的子囊果。第二节 真菌的繁殖 一 .真菌的无性繁殖二 .真菌的有性繁殖三 .真菌的繁殖周期真菌的繁殖分为无性繁殖和有性繁殖两种方式。真菌繁殖以产生各种孢子作为繁殖单位。四 .真菌的菌落一 .真菌的无性繁殖真菌不经过性细胞结合而 只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化（切割） 产生新个体的过程称为无性繁殖。 真菌的无性繁殖以形成各种类型无性孢子为主。无性繁殖游动孢子（ Zoosp